人工神经网络在Al2O3陶瓷激光铣削中的应用研究

为了有效地控制Al2O3陶瓷激光铣削层质量,以人工神经网络（ANN）技术为基础,以MATLAB软件作为开发平台,建立了Al2O3陶瓷激光铣削层质量与铣削参数之间的关系模型。并以激光功率、扫描速度和离焦量作为输入参数,激光铣削层深度和宽度作为输出参数,对激光铣削层质量进行了预测。结果表明,该模型的平均误差小,拟合精度高。并在训练样本之外,选取了5组工艺参数来检验网络模型的可靠性,检验输出值和实验样本值的最大相对误差为7.06%。说明运用该模型可以方便、准确地选择激光工艺参数,提高Al2O3陶瓷激光铣削层的加工质量。     

基于生死单元的激光铣削温度场数值模拟与验证

利用ANSYS 有限元模拟软件建立了激光铣削过程的三维瞬态有限元模型,并以Al2O3 陶瓷材料的激光铣削加工为例,利用ANSYS 中的单元生死技术对激光铣削过程中温度场的动态分布进行了模拟。选取其中的一组参数,详细分析了铣削件表面某一点温度场的变化规律,确定了沿样件不同的扫描路线上铣削层的宽度和深度,并提出了温度场模拟结果的间接验证方法,即将温度场模拟获得的铣削层宽度和深度与实验测得的数据进行对比,对比结果较吻合,说明建立的有限元模型能够进行激光铣削效果的预测。     

355nm紫外激光抛光Al2O3陶瓷工艺的研究

紫外激光抛光Al2O3陶瓷可以有效地降低加工中的热影响区、防止微裂纹的产生。为了得到不同激光工艺参量（激光能量密度、扫描速率、扫描间隔）对Al2O3陶瓷抛光表面粗糙度的影响规律,采用单因素实验方法进行了355nm紫外激光抛光Al2O3陶瓷的工艺实验,获得了最优的工艺参量范围。结果表明,当激光能量密度为6J/cm2、扫描间隔为2μm、扫描速率为60mm/s时,抛光后分别获得了较小的表面粗糙度值。这一结果对获得的低粗糙度、高质量的Al2O3陶瓷抛光表面具有指导意义。     

氧化铝陶瓷加工表面粗糙度与材料显微结构间关系

通过研究四种显微结构不同的Al2O3陶瓷加工表面粗糙度的变化规律,来探讨Al2O3陶瓷材料加工表面粗糙度与其显微结构的关系.结果表明,Al2O3陶瓷材料加工表面粗糙度决定于磨料粒径和材料显微结构.总的来说,磨料粒径和陶瓷晶粒越小,表面粗糙度精度越高.当磨料粒径降到与陶瓷晶粒尺寸级别相当,或者更小时,决定Al2O3陶瓷材料加工表面粗糙度的关键因素是材料气孔的大小数量.材料越致密,其加工表面粗糙度的精度就能加工得越高.     

248nm KrF准分子激光精密加工Al2O3的实验研究

本文采用波长248nm的KrF准分子激光器，对Al2O3陶瓷片的精密加工进行了研究，探讨了各种工艺参数对加工质量的影响规律。同时研究了激光工艺参数对材料表面粗糙度的影响，并且对加工后工件的表面形貌进行了分析。     

高纯氧化铝陶瓷表面形貌对Mo-Mn法金属化封接强度的影响

本文通过不同烧结温度制备出两种显微结构的高纯Al2O3陶瓷,采用四种不同的加工方式,制备出不同表面状态的高纯Al2O3陶瓷样品.利用轮廓仪测量样品表面粗糙度,并利用扫描电镜对其表面显微形貌进行分析.然后,将各种不同表面形貌的高纯Al2O3陶瓷进行高温Mo-Mn法金属化,并用Ag焊料进行封接.最后,测试出不同表面形貌的高纯Al2O3陶瓷金属化封接强度,进而研究高纯氧化铝陶瓷表面形貌对其Mo-Mn金属化封接强度的影响.结果发现,表面未加工高纯Al2O3陶瓷金属化封接强度高、一致性最好.     

利用1070nm光纤激光器加工氧化铝陶瓷精密划线

传统的激光器作为光源对Al2O3陶瓷进行划线时,线宽满足不了精密划线的加工要求.现采用光纤激光作为光源对Al2O3陶瓷进行了划线的实验研究,分析了不同工艺参数对划线效果的影响.在功率100W,占空比30%,速度2400mm/min,频率800Hz,气压0.15Mpa的参数下,获得了20um的划线宽度、0.22mm的划线深度的划线样品.结合实际加工要求,给出了最佳的工艺参数,并提出了后续尚待改进的问题.     

Al2O3陶瓷激光多道铣削温度场有限元模拟

激光铣削时能量是以局部热源的形式照射到基体表面上,集中的能量会引起铣削过程中温度场分布不均匀和不稳定。以Al2O3陶瓷材料激光铣削为例,建立了激光多道铣削的三维温度场有限元模型。利用ANSYS软件中的APDL(ANSYS Parametric Design Language)语言模拟了多道铣削时热源的移动。模拟结果表明:随着铣削过程的进行,后面的铣削道光斑中心的温度比前面的铣削道的中心温度高,且具有的热影响区也大;温度梯度变化最大的地方是在扫描方向发生改变的铣削样件边沿区域。将模拟结果的最高温度和文献中的实验结果进行比对,一致性较好。     

高纯微晶氧化铝陶瓷的研制

选用超细高纯Al2O3粉为原料.分析了不同方法掺杂MgO添加剂及掺杂不同氧化物添加剂的Al2O3陶瓷显微结构.实验结果表明,利用包覆将MgO均匀加入到Al2O3粉体中,可以制备出致密细晶Al2O3陶瓷;此外,向Al2O3微粉中掺杂ZnO,也可以制备出细晶Al2O3陶瓷.而Y2O3掺杂及ZnO与Y2O3和MgO共掺杂的Al2O3陶瓷中有晶粒异常长大现象.     

北京宝迪科工贸有限公司

本公司可对于化学瓷、普瓷、堇青石、滑石瓷、95％ Al2O3、99％ Al2O3、99．9％ Al2O3、99．99％ Al2O3(透明)、刚玉、氧化锆增韧氧化铝瓷、氧化锆瓷、镁橄榄瓷等不同材料、不同类型的陶瓷零件采用干压、等静压、热压铸、注浆、注凝、注射、挤制、轧膜、流延等不同类型的成型工艺及不同类型的烧结设备进行成型烧结加工。     

大理石的激光铣削加工试验研究

采用Nd∶YAG脉冲激光器对大理石进行铣削加工试验。系统研究了工艺参数对铣削量和铣削面质量的影响规律 ,并探讨了不同石材类别对激光铣削面质量的影响。利用优化了的铣削工艺对大理石进行多种形状铣削加工     

单晶硅的激光铣削试验研究

采用Nd:YAG脉冲激光器对单晶硅片进行铣削加工试验。系统研究了工艺参数对铣削量和铣削面质量的影响规律,并利用优化的铣削工艺对单晶硅进行了多种形状铣削加工。     

硬质合金激光铣削加工试验研究

采用不同的激光铣削工艺对硬质合金进行激光铣削试验研究。分析了工艺参数对铣削量和铣削质量的影响,并利用优化或复合的工艺对硬质合金试样进行多样激光铣削。     

Nd:YAG固体激光铣削单晶硅表面形貌研究

利用体视显微镜和扫描电子显微镜观察Nd:YAG固体脉冲激光铣削的单晶硅表面形貌,利用能谱分析仪EDAX对铣削表面进行成分分析。不同功率密度的激光铣削的单晶硅表面形貌差别比较大,其表面化学成分也存在较大差别。     

脉冲激光铣削的机制研究与应用

通过观察和分析研究高、低两种脉冲激光功率密度条件下激光铣削的硬质合金的表面形貌和其铣削实验过程，发现脉冲激光铣削的材料去除机制存在材料直接气化、材料溶化后其熔体喷射和材料表面块状剥落三种方式。这三种材料去除机制在脉冲激光铣削过程中一般是同时存在的，但在不同条件下其主次不同，在本实验条件下，较低脉冲激光功率密度激光铣削的硬质合金材料去除机制以材料熔化后熔体喷射为主，而在较高功率密度条件下硬质合金铣削表面上存在类似解理断裂一样的表面形貌，即激光铣削表面以块状剥落为主。最后简单介绍了一些脉冲激光铣削的应用。     

激光三维铣削在陶瓷成形加工中的应用研究

陶瓷材料因其优异的物理和力学性能而广泛应用于电子和机械工业。但因其脆性而使成形加工一直是个技术难题,存在成形效率低、加工表面质量差等缺点。介绍了陶瓷材料的激光铣削成形技术,分析了其工艺原理、技术特点及影响因素,指出了应用研究还需解决的一些关键问题,探讨了提高陶瓷加工质量的措施。最后展望了陶瓷材料激光铣削三维成形技术的应用前景。     

粒子群优化BP神经网络的激光铣削质量预测模型

为了有效地控制激光铣削层质量,建立了激光铣削层质量（铣削层宽度、铣削层深度）与铣削层参数（激光功率、扫描速度和离焦量）的BP神经网络预测模型。采用粒子群算法优化了BP神经网络的权值和阈值,构建了基于粒子群神经网络的质量预测模型。所提出的PSO-BP算法解决了一般BP算法迭代速度慢,且易出现局部最优的问题,并以Al2O3陶瓷激光铣削质量预测为例,进行算法实现。仿真结果表明:提出的PSO-BP算法迭代次数大大减少,且预测误差明显减少。所构建的质量预测模型具有较高的预测精度和实用价值。     

改进混沌搜索的AMPSO-BP激光铣削质量预测

为了更好地控制激光铣削的质量,建立了激光铣削质量和铣削层参数的神经网络模型。针对神经网络易陷入局部极小值的缺点,提出混沌搜索的自适应变异粒子群优化算法(AMPSO)获得神经网络最佳参数,建立了AMPSO-BP激光铣削质量预测模型。最后以某种材料的激光铣削质量预测为例,将文中所提算法与PSO-BP、BP神经网络预测结果相比,结果表明所提方法有很高预测精度且预测误差明显减小,在实际中有一定应用价值。     

激光铣削技术的发展现状与展望

本文综述了难加工材料激光铣削技术的国内外发展现状,井与其他的加工工艺进行比较,分析了该技术的特点和优势.最后指出了当前研究中的不足之处,并对其发展趋势进行了预测,为其今后的发展提供了一些建议.